Mathe Arbeit

OP #4341453
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Schönen guten Abend!

Ich habe heute Mittag eine Mathe-Klausur für mein Studium als 
Elektrotechniker geschrieben. Aufgabe 1 bis 3 in 20 Minuten erledigt,
an der Aufgabe 4 habe ich mir die restlichen 40 Minuten die Zähne 
ausgebissen.
Ich komme hier einfach auf keinen grünen Zweig, frickel schon den halben 
Nachmittag an dieser herum und möchte nun um Lösungswege bitten, da ich 
langsam an mir selber verzweifle.

Es soll der Widerstand R3 mit den gegebenen Werten ausgerechnet werden.

Ich danke vielmals um Lösungshinweise! :)
Angehängte Dateien:
#4341587
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Ansatz:
1
1. umgezeichnet:
2

3
    +-------------+
4
    |             |
5
    |            R1
6
 U(48V)           +---+
7
    |            R2   R3
8
    |             |   |
9
    +-------------+---+ 
10

11
2. Ersatzspannungsquelle
12

13
    +------R1||R2-----+
14
    |                 |   |
15
U*R2/(R1+R2)          R3  | 60mA
16
    |                 |   V
17
    +-----------------+

Die Rechnung sollte dann einfach sein ;-)

Gruß Dietrich

Edit: John war schneller ;-(
#4341903
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Naja, es ist halt ein etwas anderer Ansatz,
über die Ersatzspannungsquelle zu rechnen.

Denkt man sich R3 (die Last) weg, kommt man in der Tat schnell
(im Kopf) auf R2/(R1+R2)*48V als Ersatzspannung drauf.
Um Ersatzwiderstand zu berechnen musste ich schon Papier herausholen :)
Kurzschlußstrom ist 48V/R1. Auf den gleichen Strom kommt man
bei Ersatzspannung R2/(R1+R2)*48V mit R1||R2. War für mich weniger
ersichtlich.

Gruß
#4343363
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Paul B. schrieb:

> Selbst auf die Gefahr hin, mich zum olaf zu machen:
>
> Auf eine "normale" Weise (Ohmsches Gesetz, Maschensatz, Knotenpunktsatz)
> kommt man scheinbar nicht ran -obwohl das so unkompliziert aussieht...
>
>
> MfG Paul

Die sogenannte Spannungsteilerregel gründet sich auf den Maschensatz 
und ist nur eine besonders aufgedröselte Variante, den Maschensatz als 
Rechenregel in Netzwerken aufzuschreiben. (Spannungsteilerregel: Eine 
Teilspannung verhält sich zur treibenden Spannung/ Quellenspannung wie 
der Ersatzwiderstand, über den diese Teilspannung abfällt, zum 
Gesamtwiderstand des Netzwerkes.)
#4343686
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Dipl.- G. schrieb:
> (Spannungsteilerregel: Eine
> Teilspannung verhält sich zur treibenden Spannung/ Quellenspannung wie
> der Ersatzwiderstand, über den diese Teilspannung abfällt, zum
> Gesamtwiderstand des Netzwerkes.)

Ja, ist ja richtig. Ich habe es nur nicht auf ANHIEB gesehen, wie ich 
herangehen kann. Das passiert eben mal. Wem das noch nicht passiert ist, 
der werfe den ersten Transformator.

MfG Paul
#4344681
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Paul B. schrieb:
> Dipl.- G. schrieb:
>> (Spannungsteilerregel: Eine
>> Teilspannung verhält sich zur treibenden Spannung/ Quellenspannung wie
>> der Ersatzwiderstand, über den diese Teilspannung abfällt, zum
>> Gesamtwiderstand des Netzwerkes.)
>
> Ja, ist ja richtig. Ich habe es nur nicht auf ANHIEB gesehen, wie ich
> herangehen kann. Das passiert eben mal. Wem das noch nicht passiert ist,
> der werfe den ersten Transformator.
>
> MfG Paul

Nein, nein Paul, ich verstehe, was Du meintest. Ich stimme zu.
Ich wollte nur sagen, daß die Spannungsteilerregel direkt vom 
Maschensatz kommt, so wie die Stromteilerregel vom Knotenpunktsatz 
stammt.

Im Falle obiger Schaltung muß man allerdings das Zweipolverfahren 
anwenden, um zügig und "einfach" auf eine Lösung zu kommen. Das ist 
sozusagen der Trick. Es gibt nur eine Variante des belasteten 
Spannungsteilers, die komplizierter zu lösen ist und wo man unbedingt 
durch eine Gleichung gehen muß.

Ich kann mich aber noch an unsere dreisemestrige GET-Vorlesung erinnern 
und der belastete Spannungsteiler wurde im 1. Semester in allen 
Lebenslagen durchgesprochen, inklusive die obige Variante. Und weil wir 
in der Klausur zur Hälfte unsere Kampfrechenkünste beweisen mußten, kam 
das Trauma sofort wieder hoch. ;-) Pawlowsche Konditionierung von 
Studenten. Man sieht das Stück Zucker, das Gesicht verzieht sich und 
zuckt, und man hat zu schreien "ZWEIPOLVERFAHREN!". Auf diese Weise 
bestand man die Klausur. ;-)
Würde man mich spontan fragen "Warum machst Du das? Warum geht das?" 
müßte ich allerdings erstmal "ähhhhhh" sagen und meinen ganzen Geist 
zusammennehmen, um das TET-Areal des Gehirns zu aktivieren (Stichwort 
Ersatzquellenmethoden der TET), dann eine Antwort in ganzen Sätzen zu 
bilden und nicht in das berühmt-berücktigte "Man sieht ja leicht, 
daß..." zu verfallen. ;-)

Da fällt mir ein:

Hänsel und Knödel,
die gingen durch den Wald.
Nach längerem Getrödel
rief Hänsel plötzlich: "Halt!"
Ihr alle kennt die Fabel,
des Schicksals dunklen Lauf:
Der Hänsel nahm die Gabel
und aß den Knödel auf.

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